CN211106734U - 一种发电车轮及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电车轮及电动车辆，所述发电车轮包括轮轴、轮架和轮胎；所述轮轴固定设置，所述轮架包括轮圈和轮辐，所述轮圈通过轮辐转动设置在轮轴上，所述轮胎套设在轮圈的外侧；所述轮架内设置有传动装置和发电装置，所发电装置包括定子和转子，所述转子转动设置在轮轴上，所述定子固定设置在轮圈内侧；所述转子为永磁体，所述定子上设置有发电线圈；所述传动装置位于轮圈和转子间，当轮架绕轮轴转动时，用于将轮架的动力传递给转子，带动转子转动，使转子和定子发生相对运动。该发电车轮能够将车轮转动时的动能转化成电能，当该车轮应用到电动车辆上时，能够为电动车辆供电。

Description

一种发电车轮及电动车辆

技术领域

本实用新型涉及车轮领域，特指一种发电车轮及电动车辆。

背景技术

由于现有的电动车辆(电动车辆主要包括：电动自行车或电动汽车)自身没有携带发电设备，电动车辆的电力来源于携带的电池供给，电池电量大小决定了电动车的续航里程，当电量耗尽后，只能将电动车辆停下，充电完毕后，电动车辆才可继续前行。

然而电动车辆在行进过程中，特别是在下坡过程中，电动车辆的主动轮和从动轮会产生许多的动能。

因此如何将电动车辆行进过程中的动能转化成电能为电动车辆供电，提高电动车辆的续航能力，是一个有待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种发电车轮及电动车辆，该发电车轮能够将车轮转动时的动能转化成电能，当该车轮应用到电动车辆上时，能够为电动车辆供电。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种发电车轮，它包括轮轴、轮架和轮胎；所述轮轴固定设置，所述轮架包括轮圈和轮辐，所述轮圈通过轮辐转动设置在轮轴上，所述轮胎套设在轮圈的外侧；所述轮架内设置有传动装置和发电装置，所发电装置包括定子和转子，所述转子转动设置在轮轴上，所述定子固定设置在轮圈内侧；所述转子为永磁体，所述定子上设置有发电线圈；所述传动装置位于轮圈和转子间，当轮架绕轮轴转动时，用于将轮架的动力传递给转子，带动转子转动，使转子和定子发生相对运动。

由于上述结构，当轮轴固定设置在车架上，车辆在行进过程中，轮架绕轮轴转动，其动力通过传动装置传递给转子，带动转子转动，当转子和定子之间发生相对运动时，则动能产生电能；然后可以将该电能导向储能装置或电池为整个车辆供电，提高车辆的续航能力。

进一步的，所述传动装置包括主动齿圈、传动齿轮和从动齿轮；所述主动齿圈固定设置在轮圈内侧，所述传动齿轮设置在齿轮架上，所述齿轮架固定设置在轮轴上，所述从动齿轮转动套设在轮轴上，所述传动齿轮分别与主动齿轮和从动齿轮啮合，所述从动齿轮与转子相连；当轮架转动时，主动齿圈跟随轮圈转动，使轮圈的动力依次通过传动齿轮和从动齿轮传递给转子，带动转子转动。

由于上述结构，当轮圈转动时，动力依次通过主动齿圈、传动齿轮和从动齿轮传递给转子，进而带动转子转动。同时，现有技术中的传动装置和发电装置均设置在轮架外，导致车架结构上需要预留或增设传动装置和发电装置的安装位置，导致车架结构改变；而本实用新型的传动装置和发电装置都设置在轮架内部，能够使整个车轮结构更加紧凑，便于车轮直接安装在车架上，而不要改变车架结构。

进一步的，所述从动齿轮的直径小于传动齿轮的直径。

由于上述结构，当从动齿轮的直径小于传动齿轮的直径，能够使从动齿轮转的更快，进而使转子与定子间的差速更大，更利于产生更多的电能。

进一步的，所述定子和转子为盘状的转子盘和定子盘，所述轮轴贯穿定子盘和转子盘的圆心，使轮轴与定子盘和转子盘相互垂直；所述定子盘上设置有发电线圈，所述定子盘的圆周与轮圈内侧固定连接。

由于上述结构，定子和转子为盘状的转子盘和定子盘，则该发电装置构成了盘式发电机，而盘式发电机在发电过程中发热量小、能量损耗小，进而能够产生更多的电能。

进一步的，所述发电装置包括一定子盘和两转子盘，两转子盘分别设置在定子盘的两侧；所述轮轴上转动套设有一传动轴，所述传动轴贯穿定子盘和两转子盘的圆心，且两转子盘固定设置在传动轴上；所述传动轴上固定套设有从动齿轮；所述从动齿轮通过传动轴带动两转子盘同步转动。

由于上述结构，当转子盘为一个时，从动齿轮和转子盘可以直接转动套设在轮轴上，然后从动齿轮和转子盘的端面可以固定连接在一起则可以带动转子盘转动，而当转子盘设置在定子盘的左右两侧时，则从动齿轮需要通过传动轴来带动两转子盘转动，此时从动齿轮和两转子盘通过从动轴转动套设在轮轴上。

进一步的，所述齿轮架上设置有若干个传动齿轮，每个传动齿轮均与主动齿圈和从动齿轮啮合，且所述传动齿轮绕从动齿轮一周等间隔排布。

本实用新型还公开了一种电动车辆，它包括上述发电车轮，所述发电车轮通过轮轴设置在车架的前方和/或后方，所述轮轴与车架固定连接；所述发电装置通过导线与车架上的储电装置相连。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型能够将车轮转动时的动能转化成电能，使该电能为车辆供电，提高了现有电动车辆的续航能力。同时本实用新型的发电车轮结构紧凑，便于安装到车架上。

附图说明

图1是发电车轮的整体结构图；

图2是齿轮架的结构图；

图3是发电车轮安装在电动自行车前轮上的结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实用新型公开了一种发电车轮，它包括轮轴5、轮架和轮胎1；所述轮轴5固定设置，所述轮架包括轮圈2和轮辐4，所述轮圈2通过轮辐4转动设置在轮轴5上，所述轮胎1套设在轮圈2的外侧；所述轮架内设置有传动装置和发电装置，所发电装置包括定子3和转子7，所述转子7转动设置在轮轴5上，所述定子3固定设置在轮圈2内侧；所述转子7为永磁体，所述定子3上设置有发电线圈；所述传动装置位于轮圈2和转子7间，当轮架绕轮轴5转动时，用于将轮架的动力传递给转子7，带动转子7转动，使转子7和定子3发生相对运动。

所述传动装置包括主动齿圈11、传动齿轮10和从动齿轮9；所述主动齿圈11固定设置在轮圈2内侧，所述传动齿轮10设置在齿轮架8上，所述齿轮架8固定设置在轮轴5上，所述从动齿轮9转动套设在轮轴5上，所述传动齿轮10分别与主动齿轮和从动齿轮9啮合，所述从动齿轮9与转子7相连；当轮架转动时，主动齿圈11跟随轮圈2转动，使轮圈2的动力依次通过传动齿轮10和从动齿轮9传递给转子7，带动转子7转动。

所述从动齿轮9的直径小于传动齿轮10的直径。

所述定子3和转子7为盘状的转子盘和定子盘，所述轮轴5贯穿定子盘和转子盘的圆心，使轮轴5与定子盘和转子盘相互垂直；所述定子盘上设置有发电线圈，所述定子盘的圆周与轮圈2内侧固定连接。

所述发电装置包括一定子盘和两转子盘，两转子盘分别设置在定子盘的两侧；所述轮轴5上转动套设有一传动轴6，所述传动轴6贯穿定子盘和两转子盘的圆心，且两转子盘固定设置在传动轴6上；所述传动轴6上固定套设有从动齿轮9；所述从动齿轮9通过传动轴6带动两转子盘同步转动。

如图1所示，轮架包括圆筒状的轮圈2，轮圈2左右两端通过轮辐4转动设置在轮轴5上。所述传动装置和发电装置均位于轮架内，所述传动装置设置在靠左端的位置，发电转子7设置在靠右端的位置。齿圈的大小与轮圈2相匹配，使齿圈费齿面贴满轮圈2内壁一周。在轮架内，从左至右，轮轴5上依次设置有齿轮架8、从动齿轮9，转子盘一，定子盘和定子盘二；其中，齿轮架8固定设置在轮轴5上，从动齿轮9、转子盘一和转子盘二固定设置在传动轴6上，通过传动轴6转动设置在轮轴5上。所述传动轴6贯穿定子盘，且传动轴6和定子盘间中心孔洞间有间隙，使得传动轴6可以转动。如图1所示，所述左端轮辐4通过一轴承转动设置在轮轴5上，右端轮辐4通过传动轴6转动设置在轮轴5上。为了便于传动轴6在轮轴5上转动，传动轴6和轮轴5间的转动连接方式可以类似于轴承，即在传动轴6内表面和轮轴5外表面间设置若干滚珠。

所述齿轮架上设置有若干个传动齿轮10，每个传动齿轮10均与主动齿圈11和从动齿轮9啮合，且所述传动齿轮10绕从动齿轮9一周等间隔排布。

如图2所示，在本实施例中，齿轮架8上设置有三个传动齿轮10，且该齿轮架8的形状呈“三角形”或“Y”形，所述传动齿轮10转动设置在齿轮架8上，靠近各顶角处。

实施例2

一种电动车辆，它包括实施例1中的发电车轮，所述发电车轮通过轮轴5设置在车架的前方和/或后方，所述轮轴5与车架固定连接；所述发电装置通过导线与车架上的储电装置相连。

该电动车辆可以为电动汽车或电动自行车，如图3所示，在本实施例中，该发电车轮设置在电动自行车的前轮处。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种发电车轮，它包括轮轴(5)、轮架和轮胎(1)；所述轮轴(5)固定设置，所述轮架包括轮圈(2)和轮辐(4)，所述轮圈(2)通过轮辐(4)转动设置在轮轴(5)上，所述轮胎(1)套设在轮圈(2)的外侧；其特征在于：所述轮架内设置有传动装置和发电装置，所发电装置包括定子(3)和转子(7)，所述转子(7)转动设置在轮轴(5)上，所述定子(3)固定设置在轮圈(2)内侧；所述转子(7)为永磁体，所述定子(3)上设置有发电线圈；所述传动装置位于轮圈(2)和转子(7)间，当轮架绕轮轴(5)转动时，用于将轮架的动力传递给转子(7)，带动转子(7)转动，使转子(7)和定子(3)发生相对运动。

2.根据权利要求1所述的发电车轮，其特征在于：所述传动装置包括主动齿圈(11)、传动齿轮(10)和从动齿轮(9)；所述主动齿圈(11)固定设置在轮圈(2)内侧，所述传动齿轮(10)设置在齿轮架(8)上，所述齿轮架(8)固定设置在轮轴(5)上，所述从动齿轮(9)转动套设在轮轴(5)上，所述传动齿轮(10)分别与主动齿轮和从动齿轮(9)啮合，所述从动齿轮(9)与转子(7)相连；当轮架转动时，主动齿圈(11)跟随轮圈(2)转动，使轮圈(2)的动力依次通过传动齿轮(10)和从动齿轮(9)传递给转子(7)，带动转子(7)转动。

3.根据权利要求2所述的发电车轮，其特征在于：所述从动齿轮(9)的直径小于传动齿轮(10)的直径。

4.根据权利要求3所述的发电车轮，其特征在于：所述定子(3)和转子(7)为盘状的转子盘和定子盘，所述轮轴(5)贯穿定子盘和转子盘的圆心，使轮轴(5)与定子盘和转子盘相互垂直；所述定子盘上设置有发电线圈，所述定子盘的圆周与轮圈(2)内侧固定连接。

5.根据权利要求4所述的发电车轮，其特征在于：所述发电装置包括一定子盘和两转子盘，两转子盘分别设置在定子盘的两侧；所述轮轴(5)上转动套设有一传动轴(6)，所述传动轴(6)贯穿定子盘和两转子盘的圆心，且两转子盘固定设置在传动轴(6)上；所述传动轴(6)上固定套设有从动齿轮(9)；所述从动齿轮(9)通过传动轴(6)带动两转子盘同步转动。

6.根据权利要求5所述的发电车轮，其特征在于：所述齿轮架上设置有若干个传动齿轮(10)，每个传动齿轮(10)均与主动齿圈(11)和从动齿轮(9)啮合，且所述传动齿轮(10)绕从动齿轮(9)一周等间隔排布。

7.一种电动车辆，其特征在于：它包括上述权利要求1、2、3、4、5或6所述的发电车轮，所述发电车轮通过轮轴(5)设置在车架的前方和/或后方，所述轮轴(5)与车架固定连接；所述发电装置通过导线与车架上的储电装置相连。

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